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“行业的最小”降压-Boost IC可以震动USB PD充电系统

2020年6月30日经过杰克赫兹

当通用电池充电时,该降压升压转换器是一种现实的可能性。

随着USB-C的出现,工程师和消费者相似的人已经成为通用电池充电的概念。通常,消费者负担需要多种不同类型的适配器来充电它们的不同设备。

设计通用充电解决方案的愿望,可以从几乎任何输入源充电电池,使降压升压转换器成为工程师的最爱。

通用充电系统和DC-DC转换器

在设计通用充电系统时,工程师价值降压 - 升压转换器因为它们提供了有效充电的能力,无论输入电压是否高于或低于电池电压。然而,设计工程师希望添加更多的功能,而不是单向充电以及其他组件是必要的。

为了支持USB On-Go(OTG)规范,充电系统通常使用DC-DC转换器在适配器断开连接时为外部设备电源。

图形描绘了不同电池供电设备所需的不同类型的充电器

图形描绘了不同电池供电设备所需的不同类型的充电器。使用的图像礼貌德州仪器

这通常以功率低效率实施,以保持该DC-DC转换器,导致大量的静态功率耗散。此权衡是一个设计工程师必须面临在电源解决方案中实现快速角色交换时面临的。

电源和大小是充电解决方案的关键

可以说是在创建充电解决方案时最重要的设计考虑因素是功率效率。对于充电系统有用,它必须是电力效率;这意味着输入和输出之间必须最小的功率损耗。

区域是一个与权力密切相关的重要设计考虑因素。今天,消费者要求智能扬声器等产品规模缩小。遗憾的是,它通常不可行,可以扩展功率低效的系统。

USB PD充电解决方案的示例的框图

框图USB PD充电解决方案的示例。使用的图像礼貌德州仪器

例如,假设系统在给定某个区域的热量中消散大量功率。现在,如果我们要将该系统扩展到一个区域的一半,同时保持功率常数,每面积的热量将是两倍。通过这种方式,每个区域的高功耗可能导致不可靠的系统,并且在极端情况下,系统故障。

这可能是设计人员在缩放充电系统时克服的值得注意的障碍。

TI的新型降压 - 升压电池充电器IC

德州仪器有许多这些设计痛苦的痛苦在创造他们的时候BQ25790.BQ25792BUCK-BOOST电池充电器IC。

BQ25792的简化示意图

BQ25792的简化示意图。使用的图像礼貌德州仪器

据说这些新的ICS简化了系统级设计由于他们的高水平特征集成。值得注意的是,IC允许具有新颖备份模式的双向操作,这允许芯片支持OTG模式和快速的角色交换,从2.8 V到22 V跨越全USB PD电压范围。此功能有效地消除了对需求的需求上述DC-DC转换器。

通过单减压 - 升压充电器实现的USB Type-C FRS。

USB Type-C FRS如何通过单一降压 - 升压充电器实现。使用的图像礼貌德州仪器

伴股,IC显着吹嘘30W的功率效率为97%。这种功率效率允许TI将芯片降低为“业界最小的集成,高效充电器”。德州仪器声称充电器提供了155 MW / mm的电力,使电源密度高达竞争设备的功率密度。

针对USB PD和USB-C.

对于寻求创建更多通用充电系统的设计工程师,同时也在扩大其设计的同时,此IC看起来非常有用。这些充电器针对USB PD应用程序,允许各种功能,这可能意味着更简单的系统设计。为系统级别提供更简单的设计以及更高的功率密度和更小的尺寸为有吸引力的芯片提供了更小的尺寸。

总而言之,这款芯片可以改变工程师设计其USB-C电源系统的方式。